Câmeras SWIR industriais
O que é SWIR?
O espectro visível de comprimentos de onda varia de 400nm a 780nm. O espectro de comprimentos de onda de 780nm a 1000µm é conhecido como luz infravermelha. Já a luz SWIR que também é conhecida como luz Infravermelha de Onda Curta, referindo-se ao espectro de comprimento de onda infravermelho próximo da luz visível, varia aproximadamente de 900nm a 2500nm. Ao contrário da luz visível e da luz infravermelha térmica, o SWIR ocupa um espaço único intermediário. Os sensores utilizados em imagem SWIR geralmente cobrem a faixa de 900nm a 1700nm. Esta faixa espectral é caracterizada pela sua capacidade de penetrar certos materiais e condições atmosféricas. A imagem SWIR oferece vantagens distintas em imagem de aplicações para imagens de alta resolução, como a inspeção de wafers de silício.
Como usar câmaras SWIR em machine vision?
As câmaras SWIR oferecem uma ótima solução em machine vision, isto porque têm a capacidade de capturar informações que não são visíveis ao olho humano. Podem revelar detalhes em condições de pouca luz e proporcionam visibilidade através de certos materiais que podem ser opacos no espectro visível. Comparadas a outras câmeras de machine vision, as câmeras Visíveis-SWIR oferecem uma solução de imagem econômica. As câmeras Visíveis-SWIR substituem a necessidade de múltiplas câmaras a operar em diferentes espectros. Esta unificação resulta em poupanças de custos e manutenção simplificada.
Outro benefício das câmeras SWIR é a melhoria na imagem em ambientes desafiadores. As câmeras SWIR são geralmente menos afetadas por fatores ambientais comuns, como nevoeiro, fumo e névoa, tornando-as altamente valiosas em ambientes externos e internos desafiadores. Esta resiliência às condições ambientais garante um desempenho confiável em diversas aplicações machine vision. Além disso, as câmaras SWIR podem detectar variações de temperatura ao converter calor em informações de luminosidade. Oferecemos câmaras SWIR que são adequadas para a observação de calor acima de 250ᵒC. Substâncias a esta temperatura ou superior emitem luz na banda SWIR. Esta característica é útil em indústrias como a indústria do aço.
Um último benefício das câmeras SWIR é que oferecem uma boa solução para a análise de diferentes tipos de materiais. As câmeras SWIR podem diferenciar entre materiais com base na sua composição. A reflectância e a absorção do infravermelho variam em diferentes comprimentos de onda de um material para outro, a capacidade de diferenciar entre materiais é útil em muitas indústrias. Isso é especialmente verdadeiro para tarefas como o controle de qualidade, onde a análise da composição de alguns materiais é crítica. Particularmente para aplicações onde materiais semelhantes precisam ser distinguidos, as câmeras SWIR têm a capacidade de isolá-los. A imagem abaixo mostra um exemplo de deteção de peças de plástico e metal numa pilha de feijões pretos e deteção de tubos de borracha numa pilha de massa seca.
Aplicações Machine vision com Câmaras SWIR
As câmeras SWIR podem ser utilizadas em uma variedade de machine vision:
As câmeras SWIR são utilizadas na indústria para inspeção e deteção de defeitos, garantindo a qualidade do produto final. A luz nesta faixa de comprimento de onda tem a propriedade de penetrar em materiais como silício e vidro, ambos materiais comumente utilizados na indústria do vidro. Também é frequentemente utilizada na indústria alimentar para classificar frutas e legumes e detectar umidade. Em imagens capturadas com uma câmera SWIR na faixa de comprimento de onda de 1450nm, a água absorve a luz e torna-se preta. Esta propriedade facilita a identificação do teor de umidade no processo de classificação.
Em aplicações médicas, câmaras SWIR ajudam no diagnóstico, na imagem através de tecidos biológicos e no estudo da composição molecular.
Ao contrário das câmeras coloridas, as câmeras SWIR auxiliam no monitoramento da saúde das culturas, avaliando a composição do solo e detectando o teor de umidade. Um exemplo é dado na imagem abaixo, onde é detectada umidade nas marcas da casca de uma maçã. Com essas informações, uma análise mais precisa pode ser feita. Isto é vital para a agricultura de precisão e para a otimização das técnicas agrícolas.
A tecnologia SWIR ainda está a evoluir, e espera-se que a utilização de câmaras SWIR no campo da machine vision se expanda. A combinação de câmaras SWIR com inteligência artificial e algoritmos de aprendizagem automática pode melhorar as aplicações na machine vision, permitindo uma automação de processos mais precisa.
Benefícios de uma câmara Visível-SWIR
Ao contrário da câmera SWIR tradicional, a câmera visível-SWIR tem a capacidade de capturar imagens tanto na faixa visível como na faixa do infravermelho de onda curta. Esta capacidade dupla proporciona uma visão mais abrangente e combina os benefícios de um único dispositivo com imagem visíveis e SWIR.
Uma das vantagens da câmera visível-SWIR é a sua capacidade de incorporar o espectro visível à imagem. Desta forma, o utilizador pode ter uma melhor compreensão e interpretar a imagem. A faixa visível é mais familiar e fácil de discernir. Ao ter ambas as imagens, o reconhecimento e a análise podem ser feitos em vez de depender apenas das informações SWIR. Isso pode ser visto nas duas imagens mostradas abaixo, onde a imagem SWIR torna possível distinguir óleo de cozinha da água e os diferentes conteúdos dos recipientes.
Um benefício prático da câmera visível-SWIR é a sua capacidade de operar em diferentes condições de iluminação. Quer seja à luz do dia ou em baixa luminosidade durante a noite, a câmera consegue adaptar-se às diferentes condições de luz e fornecer uma imagem nítida. Esta capacidade é muito útil numa ampla gama de áreas, como a imagem em investigação científica e inspeções industriais. É um dispositivo muito flexível e pode substituir o esquema de deteção dual tradicional de câmera de luz visível + câmera SWIR. O uso de câmeras SWIR reduz custos, expande o alcance de deteção e melhora a velocidade de processamento.
